[发明专利]一种铝灰的资源化利用方法

权利要求书

1.一种铝灰的资源化利用方法，其特征在于，包括以下步骤：

在碱性催化剂及加热的作用下，使铝灰发生水解反应，对水解反应后得到的产物进行分离，得到铝灰水解液和滤渣，进一步地对滤渣进行筛分，得到粗颗粒铝灰和细颗粒铝灰，所述粗颗粒铝灰为粒径大于40目的固相颗粒，所述细颗粒铝灰为粒径小于或等于40目的固相颗粒；利用所述铝灰水解液制备碳酸钠和/或氯化铵；利用所述粗颗粒铝灰回收金属铝；利用所述细颗粒铝灰制备硅铝酸钠、分子筛、氢氧化镁中的至少一种；

所述碱性催化剂包括钠盐，按质量比计算，所述碱性催化剂的添加量为铝灰质量的0.1～5.0%；

利用所述铝灰水解液制备碳酸钠和/或氯化铵的步骤为：对所述铝灰水解液进行净化后，通入所述水解反应产生的废气，获取第一回收液，利用所述第一回收液制备碳酸钠和/或氯化铵；

利用所述细颗粒铝灰制备硅铝酸钠、分子筛、氢氧化镁中的至少一种的步骤为：

S1.将所述细颗粒铝灰加入碱液中，以使所述细颗粒铝灰中的铝元素转化为溶液中的铝酸根；

S2.向所述溶液中加入硅酸盐，以使溶液中的铝酸根转化为硅铝酸盐胶状物;

S3.使所述硅铝酸盐胶状物发生晶化，制得硅铝酸钠和/或分子筛；

其中，所述碱液和/或所述硅酸盐中含有钠元素、钾元素中的至少一种；

在所述S1中，将所述细颗粒铝灰加入所述碱液中，产生第二沉淀物，对所述第二沉淀物进行后续回收处理：将所述第二沉淀物加入酸液，反应20~30分钟，调节pH至0.5~1.0之间，由此形成的混合物中包括第三沉淀物和第三回收液，利用所述第三沉淀物制备硅酸盐，利用所述第三回收液制备氢氧化镁。

2.如权利要求1所述铝灰的资源化利用方法，其特征在于：所述钠盐包括碳酸氢钠、碳酸钠中的至少一种。

3.如权利要求2所述铝灰的资源化利用方法，其特征在于：所述碱性催化剂由碳酸氢钠、碳酸钠按照以下质量比组成，碳酸氢钠：碳酸钠=1~10:1。

4.如权利要求1所述铝灰的资源化利用方法，其特征在于：在所述碱性催化剂的作用下，在标准大气压下，使所述铝灰在90.0~99.9℃下发生所述水解反应。

5.如权利要求1所述铝灰的资源化利用方法，其特征在于，对所述第一回收液进行以下处理：

向所述第一回收液中通入二氧化碳，然后对由此形成的第一沉淀物进行加热，制得所述碳酸钠。

6.如权利要求1所述铝灰的资源化利用方法，其特征在于，对所述第一回收液进行以下处理：向所述第一回收液中通入二氧化碳，然后取用由此得到的溶液作为第二回收液，将所述第二回收液冷却至0~15℃，最后向所述第二回收液中加入氯化钠，由此制得所述氯化铵。

7.如权利要求1所述铝灰的资源化利用方法，其特征在于，对所述第一回收液进行以下处理：向所述第一回收液中通入二氧化碳，然后取用由此得到的溶液作为第二回收液，将所述第二回收液加热浓缩至溶液中的氯化铵接近饱和，趁热滤除沉淀物后，加入氯化钠，冷却析出氯化铵，由此制得所述氯化铵。

8.如权利要求1所述铝灰的资源化利用方法，其特征在于，对所述铝灰水解液进行如下净化处理步骤：向所述铝灰水解液中投入含钙化合物和/或含镁化合物，接着将由此形成的沉淀过滤除去，然后再向反应体系中通入二氧化碳，过滤除去反应体系中的不溶物，再利用活性炭吸附溶液中的酚类物质，滤除活性炭即得。

9.如权利要求1所述铝灰的资源化利用方法，其特征在于：所述硅铝酸盐胶状物发生晶化的条件是，晶化温度为80~120℃，晶化时间为3~12小时。

10.如权利要求9所述铝灰的资源化利用方法，其特征在于：在所述S2中，在向所述溶液中加入所述硅酸盐后得到的混合液中，按照摩尔比计算，K⁺：Na⁺=0.1~10。